Ở chương 1, chúng ta đã nghiên cứu Lực điện- đó là lực tương tác giữa các điện tích đứng yên, và nguồn gốc của lực điện chính là điện trường.
Một câu hỏi được đặt ra là khi các điện tích chuyển động, lực tương tác khi đó sẽ là lực gì và nó có đặc điểm như thế nào ? Nguồn gốc của chúng là từ đâu ?
Để trả lời cho những câu hỏi trên, mời các em cùng tìm hiểu nội dung Bài 19: Từ trường để tìm ra câu trả lời nhé!
Loại vật liệu có thể hút được sắt vụn gọi là nam châm.
Mỗi nam châm có hai cực: bắc và nam.
Các cực cùng tên của nam châm đẩy nhau, các cực khác tên hút nhau. Lực tương tác giữa các nam châm gọi là lực từ và các nam châm có từ tính.
Giữa nam châm với nam châm, giữa nam châm với dòng điện, giữa dòng điện với dòng điện có sự tương tác từ.
Dòng điện và nam châm có từ tính
Từ trường là một dạng vật chất tồn tại trong không gian mà biểu hiện cụ thể là sự xuất hiện của của lực từ tác dụng lên một dòng điện hay một nam châm đặt trong nó.
Từ trường định hướng cho cho các nam châm nhỏ.
Qui ước: Hướng của từ trường tại một điểm là hướng Nam – Bắc của kim nam châm nhỏ nằm cân bằng tại điểm đó
Đường sức từ là những đường vẽ ở trong không gian có từ trường, sao cho tiếp tuyến tại mỗi điểm có hướng trùng với hướng của từ trường tại điểm đó.
Qui ước chiều của đường sức từ tại mỗi điểm là chiều của từ trường tại điểm đó.
Dòng điện thẳng rất dài
Có đường sức từ là những đường tròn nằm trong những mặt phẳng vuông góc với dòng điện và có tâm nằm trên dòng điện.
Chiều đường sức từ được xác định theo qui tắc nắm tay phải: Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón tay kia khum lại chỉ chiều của đường sức từ.
Dòng điện tròn
Qui ước: Mặt nam của dòng điện tròn là mặt khi nhìn vào đó ta thấy dòng điện chạy theo chiều kim đồng hồ, còn mặt bắc thì ngược lại.
Các đường sức từ của dòng điện tròn có chiều đi vào mặt Nam và đi ra mặt Bắc của dòng điện tròn ấy.
Qua mỗi điểm trong không gian chỉ vẽ được một đường sức.
Các đường sức từ là những đường cong khép kín hoặc vô hạn ở hai đầu.
Chiều của đường sức từ tuân theo những qui tắc xác định.
Qui ước vẽ các đường sức mau (dày) ở chổ có từ trường mạnh, thưa ở chổ có từ trường yếu
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
A. có lực tác dụng lên một dòng điện khác đặt song song cạnh nó.
B. có lực tác dụng lên một kim nam châm đặt song song cạnh nó.
C. có lực tác dụng lên một hạt mang điện chuyển động dọc theo nó.
D. có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.
Chọn đáp án D.
Có lực tác dụng lên một hạt mang điện đứng yên đặt bên cạnh nó.
Tính chất cơ bản của từ trường là:
A. gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
B. gây ra lực hấp dẫn lên các vật đặt trong nó.
C. gây ra lực đàn hồi tác dụng lên các dòng điện và nam châm đặt trong nó.
D. gây ra sự biến đổi về tính chất điện của môi trường xung quanh.
Chọn đáp án A
Tính chất cơ bản của từ trường là gây ra lực từ tác dụng lên nam châm hoặc lên dòng điện đặt trong nó.
Từ phổ là:
A. hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.
B. hình ảnh tương tác của hai nam châm với nhau.
C. hình ảnh tương tác giữa dòng điện và nam châm.
D. hình ảnh tương tác của hai dòng điện chạy trong hai dây dẫn thẳng song song.
Chọn đáp án A
Hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường gọi là từ phổ
Từ trường không tương tác với
A. Các điện tích chuyển động.
B. Các điện tích đứng yên.
C. Nam châm đứng yên.
D. Nam châm chuyển động.
Chọn đáp án B
Từ trường không tương tác với các điện tích đứng yên.
Qua bài giảng Từ trường này, các em cần hoàn thành 1 số mục tiêu mà bài đưa ra như :
Biết được từ trường là gì và nêu lên được những vật nào gây ra từ trường.
Biết cách phát hiện sự tồn tại của từ trường trong những trường hợp thông thường.
Nêu được cách xác định phương và chiều của từ trường tại một điểm.
Phát biểu được định nghĩa và nêu được bốn tính chất cơ bản của đường sức từ.
Các em có thể hệ thống lại nội dung kiến thức đã học được thông qua bài kiểm tra Trắc nghiệm Vật lý 11 Bài 19 cực hay có đáp án và lời giải chi tiết.
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Câu 4-10: Mời các em đăng nhập xem tiếp nội dung và thi thử Online để củng cố kiến thức về bài học này nhé!
Các em có thể xem thêm phần hướng dẫn Giải bài tập Vật lý 11 Bài 19để giúp các em nắm vững bài học và các phương pháp giải bài tập.
Bài tập 1 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 2 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 3 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 4 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 5 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 6 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 7 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 8 trang 124 SGK Vật lý 11
Bài tập 1 trang 140 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 2 trang 140 SGK Vật lý 11 nâng cao
Bài tập 19-20.1 trang 49 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.2 trang 49 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.3 trang 50 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.4 trang 50 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.5 trang 50 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.6 trang 50 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.7 trang 51 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.8 trang 51 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.9 trang 51 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.10 trang 51 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.11 trang 51 SBT Vật lý 11
Bài tập 19-20.12* trang 52 SBT Vật lý 11
Trong quá trình học tập nếu có thắc mắc hay cần trợ giúp gì thì các em hãy comment ở mục Hỏi đáp, Cộng đồng Vật lý DapAnHay sẽ hỗ trợ cho các em một cách nhanh chóng!
Chúc các em học tập tốt và luôn đạt thành tích cao trong học tập!
-- Mod Vật Lý 11 DapAnHay
Phát biểu nào sau đây là đúng?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Phát biểu nào sau đây là không đúng?
Từ trường không tương tác với
Từ phổ là:
Tính chất cơ bản của từ trường là:
Phát biểu nào sau đây là không đúng: Người ta nhận ra từ trường tồn tại xung quanh dây dẫn mang dòng điện vì:
Phát biểu nào sau đây là sai: Lực từ là lực tương tác
Đặt một kim nam châm nhỏ trên mặt phẳng vuông góc với một dòng điện thẳng. Khi cân bằng kim nam châm đó sẽ nằm theo hướng nào?
Tương tác từ là:
Một khung dây dẫn hình chữ nhật, kích thước 30 cm x 20 cm, được đặt trong một từ trường đều có phương vuông góc với mặt phẳng của khung dây và có cảm ứng từ là 0,10 T. Cho dòng điện cường độ 5,0 A chạy qua khung dây dẫn này. Xác định :
a) Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây dẫn.
b) Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn.
Một thanh kim loại MN dài l = 4,0 cm và khối lượng m = 4,0 g được treo thẳng ngang bằng hai dây kim loại cứng song song cùng độ dài AM và CN trong từ trường đều. Cảm ứng từ của từ trường này có có độ lớn B = 0,10 T, hướng vuông góc với thanh MN và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng một góc α. Lúc đầu, hai dây treo AM và CN nằm trong mặt phẳng thẳng đứng. Sau đó, cho dòng điện cường độ I = 10 A chạy qua thanh MN. Lấy g ≈ 10 m/s2. Xác định góc lệch γ của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng trong hai trường hợp :
a) góc α = 90°
b) góc α= 60°.
Họ và tên
Tiêu đề câu hỏi
Nội dung câu hỏi
a Tính cường độ điện trường E
b. Tính công mà lực điện sinh ra khi e di chuyển tiếp 0,4 cm từ điểm N đến điểm P theo phương và chiều nói trên?
c Tính hiệu điện thế UMN; UNP
d. Tính vận tốc của e khi nó tới P. Biết vận tốc của e tại M bằng không.
Câu trả lời của bạn
a) 104V/m;
b) 6,4.10-18 J ;
c) UMN = -60V, UNP = -40V ;
d) 5,9.106m/s
Câu trả lời của bạn
Ta có phương trình độc lập thời gian phụ thuộc giữa và x là
\({\left( {\frac{x}{A}} \right)^2} + {\left( {\frac{\upsilon }{{{\upsilon _{\max }}}}} \right)^2} = 1\)
Có dạng \(\frac{{{x^2}}}{{{a^2}}} + \frac{{{y^2}}}{{{b^2}}} = 1\) nên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của vận tốc dao động vào li độ có dạng elip.
Câu trả lời của bạn
Từ phổ là hình ảnh của các đường mạt sắt cho ta hình ảnh của các đường sức từ của từ trường.
Câu trả lời của bạn
Biểu thức độc lập thời gian phụ thuộc giữa x và a là \(a = - {\omega ^2}x\), \( - A \le x \le A\) (có dạng \(y = ax\) ) nên đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của li độ x và gia tốc a có dạng đoạn thẳng đi qua gốc tọa độ.
A. Góc hợp bởi kim la bàn từ thiên và kinh tuyến địa lí gọi là...
B. Góc hợp bởi kim la bàn từ khuynh và mặt phẳng nằm ngang gọi là...
C. Người ta quy ước... ứng với trường hợp cực Bắc của kim la bàn từ thiên lệch về phía Đông (so với kinh tuyến địa lí).
D. Người ta quy ước... ứng với trường hợp cực Bắc của kim la bàn từ khuynh nằm ở phía trên mặt phẳng nằm ngang.
Câu trả lời của bạn
A. độ từ thiên.
B. độ từ khuynh.
C. độ từ thiên dương.
D. độ từ khuynh âm.
B. Cảm ứng từ đặc trưng cho từ trường về mặt gây ra lực từ.
C. Xung quanh một điện tích đứng yên có điện trường và từ trường.
D. Ta chỉ có thể vẽ được một đường sức từ đi qua mỗi điểm trong từ trường.
Câu trả lời của bạn
C là câu sai: Xung quanh một điện tích đứng yên ta chỉ có điện trường.
Câu trả lời của bạn
Điểm có kí hiệu không đúng là: Điểm 3.
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức về lực từ : \( F=BIlSin\alpha\).
Vì dòng điện thẳng đặt vuông góc với các đường sức từ trong từ trường đều, nên \(α = \dfrac{π}{2}\) và \(sinα = 1\). Ta suy ra cảm ứng từ của từ trường đều có độ lớn bằng:
\(B = \dfrac{F}{I\ell } = \dfrac{1,6}{23.89.10^{ - 2}} \approx {78.10^{ - 3}}T\)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức về lực từ : \( F=BIlSin\alpha\).
Vì dòng điện thẳng đặt vuông góc với các đường sức từ trong từ trường đều, nên \(α = \dfrac{π}{2}\) và \(sinα = 1\). Từ đó suy ra lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn: \(F = 0,83.18.128.10^{-2} ≈ 19N\)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức về lực từ : \( F=BIlsin\alpha\), ta suy ra độ dài của đoạn dây dẫn thẳng có dòng điện chạy qua :
\(\ell = \dfrac{F}{BIsin{30^0}} = \dfrac{1,65}{0,35.14,5.0,50} \approx 0,65m\)
Câu trả lời của bạn
Trước tiên, xác định hướng của cảm ứng từ \(\overrightarrow {{B_1}} \) do dòng điện I1 gây ra theo quy tắc bàn tay phải (Để bàn tay phải sao cho ngón cái nằm dọc theo dây dẫn và chỉ theo chiều dòng điện, khi đó các ngón kia khum lại cho ta chiều của các đường sức từ). Sau đó, xác định hướng của lực từ \(\overrightarrow {{F_1}} \) do dòng điện I1 tác dụng lên dòng điện I2 theo quy tắc bàn tay trái (Để bàn tay trái sao cho hướng của cảm ứng từ đi vào lòng bàn tay, chiều thừ cổ tay đến ngón tay chỉ chiều của dòng điện, ngón tay cái choãi ra \(90^0\) chỉ chiều của lực từ.).
Câu trả lời của bạn
Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn thẳng dài gây ra tại một điểm M có độ lớn tăng lên khi điểm M dịch chuyển theo hướng vuông góc với dây và lại gần dây.
a) góc α = 90° ;
b) góc góc α= 60°.
Câu trả lời của bạn
Nếu cảm ứng từ \(\overrightarrow B \) hướng vuông góc với dòng điện I và chếch lên phía trên hợp với phương thẳng đứng góc α, thì theo quy tắc bàn tay trái, lực từ do từ trường tác dụng lên dòng điện I sẽ hướng vuông góc với \(\overrightarrow B \) và hợp với phương thẳng đứng góc \(β = \dfrac{π}{2} - α\) trong cùng mặt phăng vuông góc với dòng điện I như Hình 19-20.3G. Khi đó, hợp lực \(\overrightarrow R \) của lực từ \(\overrightarrow F \) và trọng lực \(\overrightarrow P \) của thanh MN sẽ hợp với phương thẳng đứng một góc γ đúng bằng góc lệch của mặt phẳng chứa hai dây treo AM và CN so với mặt phẳng thẳng đứng của chúng sao cho \(\overrightarrow R \) có độ lớn và hướng được xác định theo các công thức :
\(R^2 =F^2 +P^2 – 2Fpcosβ = F^2 +P^2 – 2Fpsinα\)
\(\dfrac{F}{\sin \gamma } = \dfrac{R}{\sin \beta } =\dfrac {R}{cos\alpha }\)
Từ đó ta suy ra:
\(\sin \gamma = \dfrac{F\cos \alpha }{R} = \dfrac{F\cos \alpha }{\sqrt {F^2 + P^2 - 2FP\sin \alpha } }\)
a) Khi \(α = 90°\), thì cos900 = 0, nên sin γ = 0 và γ = 0
b) Khi α = 600
Vì lực từ \(F = BIl = 40.10^{-3} N\) và trọng lực \(P = mg ≈ 40.10^{-3}N\), nên \(F = P.\)
Thay vào ta có
\( \sin \gamma = \dfrac{\cos 60^0}{\sqrt {2(1 - \sin 60^0)}} \approx \dfrac{0,50}{\sqrt {2.(1 - 0,87)} } \approx 0,96 \)
\(\Rightarrow \gamma \approx {74^0} \)
a) Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây'dẫn.
b) Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn.
Câu trả lời của bạn
a) Áp dụng công thức \(F = Bilsin\alpha\) ( với \(α = \dfrac{π}{2}\), \(sinα =1\)) và quy tắc bàn tay trái để xác định độ lớn và hướng của lực từ tác dụng lên mỗi cạnh của khung dây dẫn (Hình 19-20.2G). Từ đó, ta suy ra
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l1 = 30 cm :
\(\overrightarrow {{F_2}} = - \overrightarrow {{F_1}} \Rightarrow \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow 0 \)
Có độ lớn:
\(F_1 =F_2 = BIl_1 = 0,10.5,0.0,30 = 0,15N.\)
- Lực từ tác dụng lên mỗi cạnh l2 = 20 cm :
\(\overrightarrow {{F_4}} = - \overrightarrow {{F_3}} \Rightarrow \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow 0 \)
Có độ lớn:
\(F_3 =F_4= BIl_2 = 0,10.5,0.0,20 = 0,10N.\)
b) Lực từ tổng hợp tác dụng lên khung dây dẫn có giá trị bằng :
\(\overrightarrow F = \overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} + \overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow 0 \)
(vì mỗi cặp lực từ tác dụng lên hai cạnh đối diện của khung dây dẫn có hợp lực bằng không \(\overrightarrow {{F_1}} + \overrightarrow {{F_2}} = \overrightarrow 0 \) và \(\overrightarrow {{F_3}} + \overrightarrow {{F_4}} = \overrightarrow 0 \) ).
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức \(B = 2.10^{-7} \dfrac{I}{r}\)
Ta suy ra khoảng cách từ điểm M đến dây dẫn thẳng có dòng điện cường độ I = 12A:
\(r = 2.10^{ - 7}.\dfrac{I}{B} = 2.10^{ - 7}.{\dfrac{12}{1,6.10^{ - 5}}} = 15cm\)
Câu trả lời của bạn
Cảm ứng từ do dòng điện chạy qua ống dây dẫn hình trụ gây ra ở bên trong ống dây có độ lớn tăng lên khi số vòng dây quấn trên mỗi đơn vị dài của ống dây hình trụ tăng dần.
Câu trả lời của bạn
Cảm ứng từ do dòng điện chạy trong dây dẫn uốn thành vòng tròn gây ra tại tâm O của vòng dây có độ lớn giảm khi cường độ dòng điện giảm dần.
Chọn các cụm từ đã cho điền vào những chỗ trống trong các câu sau đây để được những câu đầy đủ và có ý nghĩa.
a) Các đường sức từ của dòng điện thẳng là …… nằm trong các mặt phẳng vuông góc với dòng điện.
b) Người ta xác định chiều các đường sức từ của dòng điện thẳng và của dòng điện tròn bằng ……….. hay …………
c) Đường sức từ của dòng điện tròn đi qua tâm dòng điện thì………..
d) Xác định chiều các đường sức từ bên trong ống dây : khum bàn tay phải sao cho các ngón tay hướng ……., khi đó ngón tay cái choãi ra chỉ trong ống dây.
Câu trả lời của bạn
a + e’
b + a’ + i’
c + b’
d + h’+ c’.
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức tính cảm ứng từ: \(B = 4\pi.10^{-7}N\dfrac{I}{l}\)
Ta tìm được cảm ứng từ bên trong ống dây dẫn:
\(B = 4.3,14.10^{ - 7}.{\dfrac{1200}{31,4.10^{ - 2}}}.2,5 = 12.10^{ - 3}T\)
Câu trả lời của bạn
Áp dụng công thức: \( B = 2\pi.10^{-7} \dfrac{ I}{r}\)
Ta tìm được cường độ dòng điện chạy trong vòng dây dẫn:
\(I = \dfrac{Br}{2\pi .10^{ - 7}} = \dfrac{1,3.10^{ - 4}.5,8.10^{ - 2}}{2.3,14.10^{ - 7}} = 12A\)
0 Bình luận
Để lại bình luận
Địa chỉ email của hạn sẽ không được công bố. Các trường bắt buộc được đánh dấu *